内容正文:
微专题 平行线中的“拐点”问题
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类型一 一个“拐点”在平行线内部 1
类型二 多个“拐点”在平行线内部 3
类型三 “拐点”在平行线外部 6
题型1 过一个拐点作平行线求角度 7
题型2 过多个拐点作平行线求角度 10
题型3 过拐点作平行线的证明题 12
题型4 与拐点相关的探究题 17
题型5 与拐点相关的动态问题 23
综合练习 30
类型一 一个“拐点”在平行线内部
模型解读
模型名称
“猪蹄”模型
“铅笔头”模型
图例
结论
已知:AB∥CD,结论:∠O=∠B+∠D
已知AB∥CD,结论∠B+∠O+∠C=360°
模型证明
方法①过拐点作平行线
过点O作EF∥AB.
∵AB∥CD,
∴EF∥CD,
∠B=∠1,∠D=∠2
∠1+∠2=∠B+∠D,
即∠BOD=∠B+∠D
方法②作延长线
延长BO交CD于点G.
∵AB∥CD,
∴∠B=∠BGD.
∵∠BOD=∠D+∠BGD,
∴∠BOD=∠B+∠D
也可以延长DO,证明同方法②
方法①过拐点作平行线
过点O作EF∥AB.
∵AB∥CD,∴EF∥AB∥CD,
∴∠B+∠BOE=180°,
∠C+∠EOC=180°
∴∠B+∠BOE+∠C+∠EOC
=360°
∴∠B+∠BOC+∠C=360°
方法②作延长线
延长AB,CO相交于点E.
∵AB∥CD, ∴∠E+∠C=180°
∵∠ABO+∠EBO=180°
∴∠ABO+∠EBO+∠E+∠C=360°
∵∠E+∠EBO=∠BOC,
∴∠ABO+∠EBO+∠E+∠C=∠ABO+∠BOC+∠C=360°
也可以延长 BO,DC,证明同方法②
注意:“铅笔头”模型与“猪蹄”模型之间可以互相转化,在做题时可以根据条件灵活构造模型如图,左半部分为“铅笔头”模型,右半部分为“猪蹄”模型。
【基础练习1】如图,这是健身器材上肢牵引器,在自然状态下,两条拉绳自然下垂并保持平行.抽象成如图所示的几何图形,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质与判定.
过点P作,则,根据平行线的性质可得,,据此先求出的度数,再求出的度数,即可得到答案.
【详解】解:如图所示,过点P作,
∵,
∴,
∴,,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
故选:C.
【基础练习2】如图,直线,,为直角,则_________.
【答案】
【分析】过点作,根据平行线的性质,求解即可.
【详解】解:过点作,如下图:
则,
∴,,
∴,
故答案为:.
类型二 多个“拐点”在平行线内部
模型解读
模型名称
图例
结论
证明说明
“猪蹄”模型(拓展型)
2个拐点
个拐点
已知AB∥CD,,0₂是平行
线间的内凹拐点,结论:
∠+∠=∠B+∠D+180°
多拐点时,同样可过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化.(与类型一的证明类似)
“铅笔头”模型(拓展型)
图示
多拐点“铅笔头”模型解题思路:有多少个拐点就添加多少条平行线:每组平行线间的夹角和为180°
拐点
0
1
2
3
4
角度
180°
360°
540°
720°
“锯齿”
模型
基础
模型
已知AB∥EF,则∠B+∠D=∠C+∠E
多拐点时,同样可过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化
拓展
模型
拆分出1个“猪蹄”模型
拆分出1个“猪蹄”模型
左角之和等于右角之和
【基础练习1】机器人教育在中国青少年中悄然兴起,越来越多的城市开始举办机器人大赛,如图1是某次机器人大赛中的一个机械臂,可抽象出如图2的数学模型,,,,,则的度数为( )
A.100° B.110° C.120° D.135°
【答案】A
【分析】本题主要考查平行线的性质,掌握两直线平行,同旁内角互补、内错角相等是解题的关键.
过作,过作,再由平行线的性质可得,进而得到,即可求解.
【详解】过作,过作,
,,,,
,,
,
,
,即,
.
故选:A.
【基础练习2】图1是一盏可调节台灯,图2为示意图.固定底座于点O,BA与CB是分别可绕点A和B旋转的调节杆.在调节过程中,灯体CD始终保持平行于OE,台灯最外侧光线DM,DN组成的始终保持不变.如图2,调节台灯使光线,此时,且CD的延长线恰好是的角平分线,则_______.
【答案】80°/80度
【分析】此题主要考查了平行线的判定和性质,过点A作,过点B作交于点H,根据平行线的判定和性质,求出的度数,利用角平分线的性质,即可得解.
【详解】解:
过点A作,过点B作交于点H,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∵,,,
∴,
∴,
∵的延长线恰好是的角平分线,
∴;
故答案为:.
类型三 “拐点”在平行线外部
模型解读
模型名称
图例
结论
证明说明
“鹰嘴”模型
已知AB∥CD,则∠C+∠E=∠A
过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化
已知AB∥CD,则∠A+∠E=∠C
鹰嘴加小角等于大角
【基础练习1】如图,已知,则下列式子中,它的值等于的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的性质,过的顶点作得出,进而根据平行线的性质可得,移项,即可求解.
【详解】解:如图,过的顶点作
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
故选:B.
【基础练习2】如图,工程队铺设一公路,他们从点处铺设到点处时,由于水塘挡路,他们决定改变方向,拐到点,再拐到点,然后沿着与平行的方向继续铺设.若,,则的度数是___________.
【答案】/度
【分析】本题考查了平行线的判定和性质,掌握平行线的判定和性质,构造是解题的关键.
根据题意,过点作,则,由此可得,由此,即可求解.
【详解】解:如图所示,过点作,则,
∴,,
∴,
∴,
故答案为: .
题型1 过一个拐点作平行线求角度
【典例】转角式布局的玻璃浴室隔断是浴室常见的干湿分离设施,具有适配性强,通透感好,可以有效阻挡淋浴水花外溅等特点.小明观察玻璃浴室的地面布局,从中抽象出一道数学问题:如图,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查平行线的性质,解题的关键是通过作辅助线构造平行线,利用“两直线平行,同旁内角互补”的性质进行角度计算.
【详解】解:如图,过点作,
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴.
∵,
∴,
∴;
故选:B.
【变式练习1】如图,直线m∥n.若∠1=40°,∠2=30°,则∠3的大小为_____度.
【答案】70
【分析】作BD∥m,由平行线的性质可得∠ABD=∠1=40°,∠CBD=∠2=30°,即可求得∠3的度数.
【详解】解:如图,作BD∥m,
∵m∥n.
∴BD∥m∥n.
∴∠ABD=∠1=40°,∠CBD=∠2=30°,
∴∠3=∠ABC=∠ABD+∠CBD=70°.
故答案为:70.
【点睛】本题主要考查了平行线的性质,解答的关键是熟记平行线的性质:两直线平行,同位角相等.
【变式练习2】如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】此题主要考查了平行线的性质与判定.作,得到,再结合,得到,求出,最后根据代入计算即可.
【详解】解:如图:作,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴(平行于同一条直线的两条直线平行),
∴,
∵,
∴,
∴.
故选:A.
题型2 过多个拐点作平行线求角度
【典例】如图,直线,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题主要考查了平行线的判定与性质、几何图形中的角度计算等知识点,正确作出辅助线、构造平行线是解题的关键.
如图:过点A作,过点B作,由平行线的性质可得;再说明可得,最后根据角的和差以及等量代换即可解答.
【详解】解:如图:过点A作,过点B作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
故选B.
【变式练习1】如图是某建筑工程施工云梯的工作示意图,其中.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题考查了平行线的性质,合理做出辅助线是解题的关键.
过点作,过点作,利用平行线的性质进行角的等量代换求解即可.
【详解】解:过点作,过点作,如图所示:
∵,
∴,,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
∴,
故选:C.
【变式练习2】如图,,设,则的度数是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,分别过点、作的平行线,,设,则,根据平行线的性质与判定分别求出,据此可得答案.
【详解】解:如图所示,分别过点、作的平行线,,
设,
则,
,
,
,
,
,
,
,
,
,
故选:A.
题型3 过拐点作平行线的证明题
【典例】已知,点E为平面内一点.
(1)求证:.
(2)若于点E,,过点E作,垂足为F,求证:.
【答案】(1)见详解
(2)见详解
【分析】(1)作平行线,根据平行线的性质即可求解;
(2)作平行线,根据垂直以及平行线的性质即可求解.
本题考查了平行线的性质与判定,垂线的定义,熟练掌握平行线的性质与判定是解题的关键.
【详解】(1)证明:过点作,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
(2)证明:过点作,
∵,,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【变式练习1】[问题情境]
在综合实践课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动,如图1,已知直线 ,点分别为直线上的点,点是平面内任意一点,连接.
[探索发现]
(1)当时,求证:;
[拓展探究]
(2)如图2点分别是直线上的点,且 ,直线,交于点,“智胜小组”探究 与之间的数量关系.请写出它们的关系,并说明理由.
【答案】(1)证明过程见详解
(2),理由见详解
【分析】本题主要考查平行线的判定和性质,掌握平行线的判定和性质是解题的关键.
(1)如图所示,过点作,可得,由平行线的性质得到,根据,即可求解;
(2)设,则,根据平行线的性质,角的和差关系得到,由此即可求解.
【详解】解:(1)证明:如图所示,过点作,
∵,
∴,
∴,
∵,
∴;
(2),理由如下,
设,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴.
【变式练习2】如图1,,为直线上的点,和交于点.
(1)若,则的度数是___________.
(2)求证:.
(3)如图2,平分,平分,若,试用含的代数式表示的度数.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)
【分析】本题考查平行线的判定和性质,平行公理的应用,角平分线的定义,解题的关键是学会添加常用辅助线,构造平行线解决问题,属于中考常考题型.
(1)过点E作直线,进一步利用平行线的性质求解即可.
(2)如图,过点作,进一步利用平行线的性质求解即可.
(3)由(2)可知,进一步结合角平分线的定义求解即可.
【详解】(1)解:过点E作直线,
∵,
∴,
又∵,
∴,
∴,
∴;
(2)证明:如图,过点作,
,
,
,
,
即;
(3)解:.理由如下:
由(2)可知,
平分,平分,
,
,
,
∴.
题型4 与拐点相关的探究题
【典例】综合与探究
【提出问题】(1)如图1,已知,线段分别与交于点A,G,B,,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点D在上,,,平分,,求的度数.
【拓展探究】(3)如图3,,,试探究和有怎样的数量关系,写出结论,并说明理由.
【答案】(1)见解析;(2);(3),见解析
【分析】本题考查了平行线的判定与性质的综合应用,角平分线的定义,邻补角的定义.
(1)由,得到,根据,依据内错角相等,两直线平行即可得出结论;
(2)利用,得到,由邻补角的定义得到,再根据角平分线的定义得到,由,得到,即可求出的度数;
(3)过点E作,根据,得到,,进而推出,再根据,得到,即可得出结论.
【详解】解:(1)证明:∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
(2)∵,
∴.
∵,
∴,
∴.
∵平,
∴.
∵,
∴,
∴.
(3).
理由:如图,过点E作.
∵,
∴,,
∴,
∴.
∵,
∴,
∴,
∴,
∴.
【变式练习1】请在横线上填写合适的内容,完成下面的证明:
(1)如图①,已知,求证:.证明:过点P作,
∵,∴______(两直线平行,内错角相等),
∵,,∴(______),
∴______(______),∴(等量代换)
(2)如图②,,根据上面的推理方法,直接写出______.
(3)如图③,,若,,,,则______(用含x、y、z的代数式表示)
【答案】(1),平行于同一条直线的两条直线平行,,两直线平行,内错角相等
(2)
(3)
【分析】本题主要考查平行线的性质,外角的性质,作出合适的辅助线,将待求角恰当分割是解题的关键.
(1)根据平行线的性质证明即可;
(2)先过点作,过点作,再根据平行线的性质,利用同旁内角即可求出答案;
(3)先延长交于点,延长交于点,再根据平行线的性质,以及外角的性质,进行计算以及变形即可得出答案.
【详解】(1)证明:过点P作,
∵,
∴(两直线平行,内错角相等),
∵,,
∴(平行于同一条直线的两条直线平行),
∴(两直线平行,内错角相等),
∴(等量代换).
故答案为:,平行于同一条直线的两条直线平行,,两直线平行,内错角相等.
(2)解:如图,
过点作,过点作,
,.
,
,
,
.
故答案为:.
(3)解:如图③,
延长交于点,延长交于点,
,
.
,,
即,,
,
即,
.
故答案为:.
【变式练习2】已知,点E在上,点F在上,点G为射线上一点.
【基础问题】如图1,试说明: ;
【类比探究】如图2,当点 G在线段 EF的延长线上时,探究 ,,三者之间的数量关系.
【应用拓展】如图3,平分,交于点 H,且,,直接写出 的度数.
【答案】基础问题:见详解;类比探究:,理由见详解;应用拓展:
【分析】本题考查了平行线的判定及性质;
基础问题:过点G作,由平行线的判定方法得,由平行线的性质得,,即可求解;
类比探究:过点G作直线,由平行线的性质得,由平行线的判定方法得,由平行线的性质得,即可求解;
应用拓展:过点G作,过点H作,由平行线的性质得,,由平行线的判定方法得,,由平行线的性质得,,由角的和差得,即可求解;
掌握平行线的判定及性质,能根据题意作出辅助线是解题的关键.
【详解】基础问题:
解:如图过点G作,
又,
,
,
,
,
.
类比探究:,
理由如下:
如图,过点G作直线,
,
,,
,
,
;
应用拓展:
解:如图,过点G作,过点H作,
,
,
,
,,
,
,
,,
,,
,
平分,
,
,,
,
,
.
题型5 与拐点相关的动态问题
【典例】如图1,已知直线,点是直线上两点,点在点左侧,点是直线上一点,连接,平分交于点.
(1)若,则___________;
(2)如图2,点是线段上一点,连接平分交于点.作交于点,点在线段上,且满足,当时,求证:;
(3)如图3,若,点是射线上一点,射线以每秒的速度绕点逆时针转动,射线以每秒的速度绕点逆时针转动,当射线转至与射线重合时立即以相同速度绕点顺时针回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当射线回到出发时的位置时,射线,同时停止转动,则在转动过程中,当射线所在直线与射线所在直线互相垂直时,请直接写出所有符合条件的的值,并写出求解的值的其中一种情况的过程.
【答案】(1)
(2)见解析
(3)的值是秒或秒或秒,见解析
【分析】本题考查了角平分线的有关计算,平行线的判定和性质,一元一次方程的应用.
(1)根据得到,进而得到,根据角平分线的定义得到,即可求出的值;
(2)设,则,根据得到,根据角平分线的定义得到,即,根据得到,即,根据角平分线的定义得到,即,即可证明;
(3)分三种情况分别列方程求解即可.
【详解】(1)解:∵,
∴,
∴,
∵平分,
∴,
∴.
故答案为:;
(2)证明:设,
,
,
,
,
平分,
,
,
,
,
,
平分,
,
,
;
(3)解:当射线转至与射线重合,则(秒),当 时,(秒),
,如图,
,
;
当时,如图,
,
;
当时,如图,
,
;
综上:的值是秒或秒或秒.
【变式练习1】如图,已知直线,,分别是,上的点,点在直线,内部,且,.
(1)求的度数.
(2)如图,射线绕点以每秒的速度逆时针旋转,交直线于点,设运动时间为秒().当时,试探究与的位置关系,并说明理由.
(3)如图,射线绕点以每秒的速度逆时针旋转,交直线于点,设运动时间为秒().射线绕点同时以每秒的速度顺时针旋转得到射线.当时,请直接写出的值.
【答案】(1)
(2),见解析
(3)或
【分析】本题主要考查了平行线的性质与判定,解决本题的关键是根据平行线的性质找角之间的关系.
(1)过点作,根据平行线的性质可知求出结果;
(2)根据旋转的速度和时间可知,根据平行线的性质可得,根据同位角相等,两直线平行可知;
(3)当时,要分射线绕点旋转小于和大于两种情况求解.
【详解】(1)解:如图所示,过点作,
,
,
,,
,,
;
(2),
理由如下,
射线绕点以每秒的速度逆时针旋转,,
,
,
,
,
,
又,
,
;
(3)如图所示,当射线绕点旋转小于时,
,,,,
,,
,
,
又,
,
,
解得:,
如图所示,当射线绕点旋转大于时,
,,,,
,,
,,
∴,
又,
,
,
解得:,
综上所述,的值为或.
【变式练习2】如图,将两个直角三角尺作如下摆放,,直线过点,在直线上,平分.
(1)求的度数.
(2)试判断与的位置关系,并说明理由.
(3)将绕点逆时针旋转,速度为每秒,同时绕点逆时针旋转,速度为每秒,记旋转时间为,当旋转一周时,整个运动停止.当与的任意一边平行时,求出所有满足条件的的值.
【答案】(1)
(2),见解析
(3)的值为10或20或25
【分析】题目主要考查平行线的判定和性质,角平分线的计算,理解题意,作出辅助线,结合图形求解是解题关键.
(1)根据角平分线及邻补角计算即可;
(2)过点G作,根据平行线的判定和性质即可得出结果;
(3)根据题意,分三种情况分析:当时,当时,当时,然后作出辅助线,利用平行线的性质求解即可.
【详解】(1)解:根据题意得:,
∵平分,
∴,
∴;
(2)过点G作,如图所示:
根据题意得:,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴,
∴;
(3)如图所示,当时,延长交于点H,延长交于点O,交于点G,
∵,
∴,
由(1)得,;
∵将绕点逆时针旋转,速度为每秒,同时绕点逆时针旋转,速度为每秒,记旋转时间为,
∴,
∵,
∴,,
∴,即,
解得:;
如图所示,当时,延长交于点G,
∵将绕点逆时针旋转,速度为每秒,同时绕点逆时针旋转,速度为每秒,记旋转时间为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
解得:;
如图所示,当时,延长交于点G,
∵将绕点逆时针旋转,速度为每秒,同时绕点逆时针旋转,速度为每秒,记旋转时间为,
∴,
∵,
∴,
∵,
∴,即,
解得:;
综上可得:的值为10或20或25.
综合练习
一、单选题
1.如图所示,已知,则与的位置关系是( )
A.相交 B.垂直 C.平行 D.无法确定
【答案】C
【分析】本题主要考查两直线平行的判定与性质,直线平行的传递性,作合适的辅助线是解题的关键.
过作,由平行的性质可得,进而得到,即,再由平行的传递性可得.
【详解】解:过作,
(两直线平行,内错角相等),
,,
,
(内错角相等,两直线平行),
,
.
故选:C.
2.如图,,射线平分,点F为的反向延长线上的一点,连接,且满足,若,,则与满足的关系式为( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】本题考查了平行线的性质,角平分线的定义,过点作,根据平行线的性质分别表示出、,根据,即可求解.
【详解】解:如图,过点作
∵,
∴
∵,,
∴,
∵
∴
又∵射线平分,
∴
∵,
∴
∴
∵
∴
∴
故选:D.
3.如图,ABDE, ∠A=30°,∠ACE=110°,则 ∠E 的度数为 ( )
A.30° B.150° C.100° D.120°
【答案】C
【分析】过C作CQAB,得出ABDECQ,根据平行线的性质推出∠A=∠QCA=30°,∠E+∠ECQ=180°,求出∠ECQ,即可求出选项.
【详解】解:过C作CQAB,
∵ABDE,
∴ABDECQ,
∵∠A=30°,
∴∠A=∠QCA=30°,∠E+∠ECQ=180°,
∵∠ACE=110°,
∴∠ECQ=110°-30°=80°,
∴∠E=180°-80°=100°,
故选:C.
【点睛】本题主要考查平行线的判定和性质,能正确作辅助线并灵活运用性质进行推理是解此题的关键.
4.已知如图,,则( )
A. B. C. D.
【答案】C
【分析】本题主要考查平行的性质,熟练掌握平行的性质是解题的关键.过点作平行线,根据平行的性质计算即可.
【详解】解:过点作平行线,
,
.
故选C.
5.如图,ABEF,∠D=90°,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【分析】通过作辅助线,过点C和点D作CGAB,DHAB,可得CGDHAB,根据ABEF,可得ABEFCGDH,再根据平行线的性质即可得γ+β-α=90°,进而可得结论.
【详解】解:如图,过点C和点D作CGAB,DHAB,
∵CGAB,DHAB,
∴CGDHAB,
∵ABEF,
∴ABEFCGDH,
∵CGAB,
∴∠BCG=α,
∴∠GCD=∠BCD-∠BCG=β-α,
∵CGDH,
∴∠CDH=∠GCD=β-α,
∵HDEF,
∴∠HDE=γ,
∵∠EDC=∠HDE+∠CDH=90°,
∴γ+β-α=90°,
∴β=α+90°-γ.
故选:D.
【点睛】本题考查了平行线的性质,解决本题的关键是掌握平行线的性质.
6.如图,已知,点B在上,点C在上,点A在上方,,点E在的反向延长线上,且,设,则为度数用含的式子一定可以表示为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【分析】本题考查了平行线的性质,正确添加辅助线是解决本题的关键.过点A作,过点E作,则,由题意可设,,则,,,,因此,,,则.
【详解】解:过点A作,过点E作,
∵,
∴,
∵,
∴设,,
∵,
∴,,,,
∴,,
∴,
∴.
故选:B.
二、填空题
7.如图,已知,则,,______.
【答案】/20度
【分析】过点P作 ,则,可得,根据,可求.
【详解】解:如图,过点P作
∴
∵
∴
∴
∵
∴
故答案为:.
【点睛】本题考查了平行线的性质,解题的关键是做出辅助线,熟练运用平行线的性质.
8.图1是男子竞技体操项目双杠的静止动作,图2是其俯视示意图,已知,若与的夹角为,,则∠2的度数为______.
【答案】
【分析】本题考查了平行线的性质与判定,结合图形构造平行线是解题的关键;
过点作,利用平行线的性质与判定即可求解.
【详解】解:如图,过点作,
∵,,
∴,,
∴,
∵与的夹角为,,
∴,,
∴,
∴,
故答案为:.
9.如图,,已知,,则_________.
【答案】45
【分析】本题考查了平行线的性质,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.过点作,利用平行线的性质即可求解.
【详解】解:过点作,如图,
∵,
∴,
∵,,
∴,
∴,
∴,
故答案为:45.
10.如图,已知,,,则_____.
【答案】
【分析】本题主要考查了平行线的判定和性质.解题的关键是掌握平行线的判定和性质,正确做出辅助线.
过点作,根据平行线的性质和角的和差,求解即可得到结论.
【详解】解:如图,过点作,
,
,
又,
,
,
,
,
故答案为:.
11.如图,AB//CD,则______
【答案】40°
【分析】首先过点作,由,即可得,然后根据两直线平行,内错角相等,即可求得的度数.
【详解】解:过点作,
,
,
,,
.
故答案为:.
【点睛】此题考查了平行线的性质.此题比较简单,解题的关键是注意两直线平行,内错角相等定理的应用与辅助线的作法.
12.将一块三角板(,)按如图方式放置, 使,两点分别落在直线,上. 对于给出的四个条件:,;;;;.能判断直线的有______(填序号).
【答案】
【分析】本题考查了平行线的判定与性质,根据平行线的判定与性质逐一判断即可,掌握平行线的判定与性质是解题的关键.
【详解】解:∵,,,
∴,
∴,故符合题意;
∵,,
∴不一定等于,
∴和不一定平行,故不符合题意;
∵,,
∴不一定等于,
∴和不一定平行,故不符合题意;
如图,过点作,
∴,
∵,,
∴不能得出,从而不能得出,
∴和不一定平行,故不符合题意;
∵,
∴,
∴,故符合题意;
故答案为:.
三、解答题
13.已知AB//CD ,求证:∠B=∠E+∠D
【答案】见解析
【分析】过点E作EF∥CD,根据平行线的性质即可得出∠B=∠BOD,根据平行线的性质即可得出∠BOD=∠BEF、∠D=∠DEF,结合角之间的关系即可得出结论.
【详解】证明:过点E作EF∥CD,如图
∵AB∥CD,
∴∠B=∠BOD,
∵EF∥CD(辅助线),
∴∠BOD=∠BEF(两直线平行,同位角相等);∠D=∠DEF(两直线平行,内错角相等);
∴∠BEF=∠BED+∠DEF=∠BED+∠D(等量代换),
∴∠BOD=∠E+∠D(等量代换), 即∠B=∠E+∠D.
【点睛】本题考查了平行线的性质以及角的计算,解题的关键是根据平行线的性质找出相等或互补的角.
14.如图,,点在直线,之间,连接,.
(1)写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的度数;
【答案】(1),证明见解析
(2)
【分析】(1)过点作,利用平行线的判定及性质即可得解;
(2)由(1)得,将代入即可得解.
本题主要考查了平行线的性质以及平行公理的推论,熟练掌握平行线的性质是解题的关键.
【详解】(1)解:,
理由如下:过点作,如图,
∴,
∵,
∴,
∴,
∴,
,
∴;
(2)解:由()得,
∴,
∴,
解得.
15.如图,已知直线,和分别交于点A、B、C、D,点P 在直线或上且不与点A、B、C、D重合,记.
(1)若点P在图(1)位置时,求证:;
(2)若点P在图(2)位置时,写出之间的关系并给予证明.
【答案】(1)见解析
(2),证明见解析
【分析】本题考查了平行线的性质与平行公理;
(1)过点P作,则,从而有,根据即可求证;
(2)过点P作,则,,由即可得之间的关系.
【详解】(1)证明:如图,过点P作,
∵,
∴,
∴;
∵,
∴;
(2)解:;
证明如下:
如图,过点P作,
∵,
∴,
∴,
∴;
∵,
∴.
+
16.【感知探究】如图①,已知,,点在上,点在上.求证:.
【类比迁移】如图②,、、的数量关系为 .(不需要证明)
【结论应用】如图③,已知,,,则 °.
【答案】【感知探究】证明见解析;【类比迁移】;【结论应用】20
【分析】本题主要考查平行线的判定和性质,作辅助线是解题的关键.
(1)过点作,根据平行线的性质可求解;
(2)如图②,过作,根据平行线的性质即可得到结论;
(3)如图③,过作,根据平行线的性质即可得到结论.
【详解】(1)证明:如图①,过点作,
则,
又∵,
∴,
,
,
即;
(2)解:.
证明:如图②,过作,
,
∵,
∴,
,
,
即:.
故答案为:;
(3)如图③,过作,
,
∵,
∴,
,
,
故答案为:20.
17.问题情境:如图1,,,,求的度数.
思路点拨:
小明的思路是:如图2,过P作,通过平行线性质,可分别求出、的度数,从而可求出的度数;
小丽的思路是:如图3,连接,通过平行线性质以及三角形内角和的知识可求出的度数;
小芳的思路是:如图4,延长交的延长线于E,通过平行线性质以及三角形外角的相关知识可求出的度数.
问题解决:请从小明、小丽、小芳的思路中任选一种思路进行推理计算,你求得的的度数为 °;
问题迁移:
(1)如图5,,点P在射线上运动,当点P在A、B两点之间运动时,,.、、之间有何数量关系?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请你直接写出、、间的数量关系.
【答案】110;(1),理由见解析;(2)或,理由见解析
【分析】小明的思路是:过P作,构造同旁内角,利用平行线性质,可得.
(1)过P作交于E,推出,根据平行线的性质得出,,即可得出答案;
(2)画出图形(分两种情况:①点P在的延长线上,②点P在的延长线上),根据平行线的性质得出,,即可得出答案.
【详解】解:小明的思路:如图2,过P作,
∵,
∴,
∴,,
∴,
故答案为:110;
(1),理由如下:
如图5,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴;
(2)当P在延长线时,;
理由:如图6,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴;
当P在之间时,.
理由:如图7,过P作交于E,
∵,
∴,
∴,,
∴.
【点睛】本题考查了三角形的内角和定理,平行线的判定和性质,主要考查学生的推理能力,解决问题的关键是作辅助线构造内错角以及同旁内角.
18.请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
∵
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)作,,如图,根据平行线的性质得,所以,,,然后利用等量代换计算;
(2)分别过G、H作AB的平行线MN和RS,根据平行线的性质和角平分线的性质可用和分别表示出和,从而可找到和的关系,结合条件可求得.
【详解】(1)作,,如图,且
∴
∴,,
∴,
∵,
∴;
(2)如图,分别过G、H作AB的平行线MN和RS,
∵平分,平分,
∴,,
∵
∴
∴,,
∴,
∴,
∴,
∵,
∴,
∴.
【点睛】本题考查了平行线的性质和判定的应用,能运用平行线的性质和判定进行推理是解此题的关键,注意:①两直线平行,同位角相等,②两直线平行,内错角相等,③两直线平行,同旁内角互补,反之亦然.
19.(1)如图1,,,,则 ;
(2)如图2,,点在射线上运动,当点在、两点之间运动时,,,求与、之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在、两点外侧运动时(点与点、、三点不重合),请你直接写出与、之间的数量关系.
【答案】(1);(2),理由详见解析;(3)当点在射线上时,;当点在上时,.
【分析】(1)做出辅助线,根据平行线的性质求解即可;
(2)过点作交于点,然后根据平行线的性质求解即可;
(3)根据题意做出辅助线,然后根据平行线的性质求解即可;
【详解】(1)如图1,过作
,
,
,
又,
,
则
(2)
理由是:
如图2,过点作交于点
,
,
(3)当点在射线上时,设CD与AP交于点P,如图所示,
∵,
∴,
又∵在△CHP中,,
∴,
即:.
当点在上时,如图所示,
作PE∥AB,
∴∠APE=∠BAP=∠α,
∵AB∥CD,
∴PE∥CD,
∴∠CPE=∠PCD=∠β,
∴∠CPA=∠CPE-∠APE=∠β-∠α.
答:∠CPA与∠α,∠β之间的数量关系为:∠CPA=∠β-∠α.
即.
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微专题 平行线中的“拐点”问题
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类型一 一个“拐点”在平行线内部 1
类型二 多个“拐点”在平行线内部 1
类型三 “拐点”在平行线外部 3
题型1 过一个拐点作平行线求角度 4
题型2 过多个拐点作平行线求角度 5
题型3 过拐点作平行线的证明题 5
题型4 与拐点相关的探究题 6
题型5 与拐点相关的动态题 8
综合练习 9
类型一 一个“拐点”在平行线内部
模型解读
模型名称
“猪蹄”模型
“铅笔头”模型
图例
结论
已知:AB∥CD,结论:∠O=∠B+∠D
已知AB∥CD,结论∠B+∠O+∠C=360°
模型证明
方法①过拐点作平行线
过点O作EF∥AB.
∵AB∥CD,
∴EF∥CD,
∠B=∠1,∠D=∠2
∠1+∠2=∠B+∠D,
即∠BOD=∠B+∠D
方法②作延长线
延长BO交CD于点G.
∵AB∥CD,
∴∠B=∠BGD.
∵∠BOD=∠D+∠BGD,
∴∠BOD=∠B+∠D
也可以延长DO,证明同方法②
方法①过拐点作平行线
过点O作EF∥AB.
∵AB∥CD,∴EF∥AB∥CD,
∴∠B+∠BOE=180°,
∠C+∠EOC=180°
∴∠B+∠BOE+∠C+∠EOC
=360°
∴∠B+∠BOC+∠C=360°
方法②作延长线
延长AB,CO相交于点E.
∵AB∥CD, ∴∠E+∠C=180°
∵∠ABO+∠EBO=180°
∴∠ABO+∠EBO+∠E+∠C=360°
∵∠E+∠EBO=∠BOC,
∴∠ABO+∠EBO+∠E+∠C=∠ABO+∠BOC+∠C=360°
也可以延长 BO,DC,证明同方法②
注意:“铅笔头”模型与“猪蹄”模型之间可以互相转化,在做题时可以根据条件灵活构造模型如图,左半部分为“铅笔头”模型,右半部分为“猪蹄”模型。
【基础练习1】如图,这是健身器材上肢牵引器,在自然状态下,两条拉绳自然下垂并保持平行.抽象成如图所示的几何图形,,若,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【基础练习2】如图,直线,,为直角,则_________.
类型二 多个“拐点”在平行线内部
模型解读
模型名称
图例
结论
证明说明
“猪蹄”模型(拓展型)
2个拐点
个拐点
已知AB∥CD,,0₂是平行
线间的内凹拐点,结论:
∠+∠=∠B+∠D+180°
多拐点时,同样可过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化.(与类型一的证明类似)
“铅笔头”模型(拓展型)
图示
多拐点“铅笔头”模型解题思路:有多少个拐点就添加多少条平行线:每组平行线间的夹角和为180°
拐点
0
1
2
3
4
角度
180°
360°
540°
720°
“锯齿”
模型
基础
模型
已知AB∥EF,则∠B+∠D=∠C+∠E
多拐点时,同样可过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化
拓展
模型
拆分出1个“猪蹄”模型
拆分出1个“猪蹄”模型
左角之和等于右角之和
【基础练习1】机器人教育在中国青少年中悄然兴起,越来越多的城市开始举办机器人大赛,如图1是某次机器人大赛中的一个机械臂,可抽象出如图2的数学模型,,,,,则的度数为( )
A.100° B.110° C.120° D.135°
【基础练习2】图1是一盏可调节台灯,图2为示意图.固定底座于点O,BA与CB是分别可绕点A和B旋转的调节杆.在调节过程中,灯体CD始终保持平行于OE,台灯最外侧光线DM,DN组成的始终保持不变.如图2,调节台灯使光线,此时,且CD的延长线恰好是的角平分线,则_______.
类型三 “拐点”在平行线外部
模型解读
模型名称
图例
结论
证明说明
“鹰嘴”模型
已知AB∥CD,则∠C+∠E=∠A
过拐点作平行线,根据平行线的性质进行角度转化
已知AB∥CD,则∠A+∠E=∠C
鹰嘴加小角等于大角
【基础练习1】如图,已知,则下列式子中,它的值等于的是( )
A. B. C. D.
【基础练习2】如图,工程队铺设一公路,他们从点处铺设到点处时,由于水塘挡路,他们决定改变方向,拐到点,再拐到点,然后沿着与平行的方向继续铺设.若,,则的度数是___________.
题型1 过一个拐点作平行线求角度
【典例】转角式布局的玻璃浴室隔断是浴室常见的干湿分离设施,具有适配性强,通透感好,可以有效阻挡淋浴水花外溅等特点.小明观察玻璃浴室的地面布局,从中抽象出一道数学问题:如图,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式练习1】如图,直线m∥n.若∠1=40°,∠2=30°,则∠3的大小为_____度.
【变式练习2】如图,已知,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
题型2 过多个拐点作平行线求角度
【典例】如图,直线,,,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式练习1】如图是某建筑工程施工云梯的工作示意图,其中.若,则的度数为( )
A. B. C. D.
【变式练习2】如图,,设,则的度数是( )
A. B. C. D.
题型3 过拐点作平行线的证明题
【典例】已知,点E为平面内一点.
(1)求证:.
(2)若于点E,,过点E作,垂足为F,求证:.
【变式练习1】[问题情境]
在综合实践课上,老师组织班上的同学开展了探究两角之间数量关系的数学活动,如图1,已知直线 ,点分别为直线上的点,点是平面内任意一点,连接.
[探索发现]
(1)当时,求证:;
[拓展探究]
(2)如图2点分别是直线上的点,且 ,直线,交于点,“智胜小组”探究 与之间的数量关系.请写出它们的关系,并说明理由.
【变式练习2】如图1,,为直线上的点,和交于点.
(1)若,则的度数是___________.
(2)求证:.
(3)如图2,平分,平分,若,试用含的代数式表示的度数.
题型4 与拐点相关的探究题
【典例】综合与探究
【提出问题】(1)如图1,已知,线段分别与交于点A,G,B,,求证:.
【深入探究】(2)如图2,点D在上,,,平分,,求的度数.
【拓展探究】(3)如图3,,,试探究和有怎样的数量关系,写出结论,并说明理由.
【变式练习1】请在横线上填写合适的内容,完成下面的证明:
(1)如图①,已知,求证:.证明:过点P作,
∵,∴______(两直线平行,内错角相等),
∵,,∴(______),
∴______(______),∴(等量代换)
(2)如图②,,根据上面的推理方法,直接写出______.
(3)如图③,,若,,,,则______(用含x、y、z的代数式表示)
【变式练习2】已知,点E在上,点F在上,点G为射线上一点.
【基础问题】如图1,试说明: ;
【类比探究】如图2,当点 G在线段 EF的延长线上时,探究 ,,三者之间的数量关系.
【应用拓展】如图3,平分,交于点 H,且,,直接写出 的度数.
题型5 与拐点相关的动态题
【典例】如图1,已知直线,点是直线上两点,点在点左侧,点是直线上一点,连接,平分交于点.
(1)若,则___________;
(2)如图2,点是线段上一点,连接平分交于点.作交于点,点在线段上,且满足,当时,求证:;
(3)如图3,若,点是射线上一点,射线以每秒的速度绕点逆时针转动,射线以每秒的速度绕点逆时针转动,当射线转至与射线重合时立即以相同速度绕点顺时针回转,若它们同时开始转动,设转动时间为秒,当射线回到出发时的位置时,射线,同时停止转动,则在转动过程中,当射线所在直线与射线所在直线互相垂直时,请直接写出所有符合条件的的值,并写出求解的值的其中一种情况的过程.
【变式练习1】如图,已知直线,,分别是,上的点,点在直线,内部,且,.
(1)求的度数.
(2)如图,射线绕点以每秒的速度逆时针旋转,交直线于点,设运动时间为秒().当时,试探究与的位置关系,并说明理由.
(3)如图,射线绕点以每秒的速度逆时针旋转,交直线于点,设运动时间为秒().射线绕点同时以每秒的速度顺时针旋转得到射线.当时,请直接写出的值.
【变式练习2】如图,将两个直角三角尺作如下摆放,,直线过点,在直线上,平分.
(1)求的度数.
(2)试判断与的位置关系,并说明理由.
(3)将绕点逆时针旋转,速度为每秒,同时绕点逆时针旋转,速度为每秒,记旋转时间为,当旋转一周时,整个运动停止.当与的任意一边平行时,求出所有满足条件的的值.
综合练习
一、单选题
1.如图所示,已知,则与的位置关系是( )
A.相交 B.垂直 C.平行 D.无法确定
2.如图,,射线平分,点F为的反向延长线上的一点,连接,且满足,若,,则与满足的关系式为( )
A. B.
C. D.
3.如图,ABDE, ∠A=30°,∠ACE=110°,则 ∠E 的度数为 ( )
A.30° B.150° C.100° D.120°
4.已知如图,,则( )
A. B. C. D.
5.如图,ABEF,∠D=90°,则,,的大小关系是( )
A. B.
C. D.
6.如图,已知,点B在上,点C在上,点A在上方,,点E在的反向延长线上,且,设,则为度数用含的式子一定可以表示为( )
A. B. C. D.
二、填空题
7.如图,已知,则,,______.
8.图1是男子竞技体操项目双杠的静止动作,图2是其俯视示意图,已知,若与的夹角为,,则∠2的度数为______.
9.如图,,已知,,则_________.
10.如图,已知,,,则_____.
11.如图,AB//CD,则______
12.将一块三角板(,)按如图方式放置, 使,两点分别落在直线,上. 对于给出的四个条件:,;;;;.能判断直线的有______(填序号).
三、解答题
13.已知AB//CD ,求证:∠B=∠E+∠D
14.如图,,点在直线,之间,连接,.
(1)写出,,之间的数量关系,并说明理由;
(2)若,,求的度数;
15.如图,已知直线,和分别交于点A、B、C、D,点P 在直线或上且不与点A、B、C、D重合,记.
(1)若点P在图(1)位置时,求证:;
(2)若点P在图(2)位置时,写出之间的关系并给予证明.
16.【感知探究】如图①,已知,,点在上,点在上.求证:.
【类比迁移】如图②,、、的数量关系为 .(不需要证明)
【结论应用】如图③,已知,,,则 °.
17.问题情境:如图1,,,,求的度数.
思路点拨:
小明的思路是:如图2,过P作,通过平行线性质,可分别求出、的度数,从而可求出的度数;
小丽的思路是:如图3,连接,通过平行线性质以及三角形内角和的知识可求出的度数;
小芳的思路是:如图4,延长交的延长线于E,通过平行线性质以及三角形外角的相关知识可求出的度数.
问题解决:请从小明、小丽、小芳的思路中任选一种思路进行推理计算,你求得的的度数为 °;
问题迁移:
(1)如图5,,点P在射线上运动,当点P在A、B两点之间运动时,,.、、之间有何数量关系?请说明理由;
(2)在(1)的条件下,如果点P在A、B两点外侧运动时(点P与点A、B、O三点不重合),请你直接写出、、间的数量关系.
18.请阅读小明同学在学习平行线这章知识点时的一段笔记,然后解决问题.
小明:老师说在解决有关平行线的问题时,如果无法直接得到角的关系,就需要借助辅助线来帮助解答,今天老师介绍了一个“美味”的模型“猪蹄模型”.即
已知:如图1,,E为AB、CD之间一点,连接AE,CE得到.
求证:
小明笔记上写出的证明过程如下:
证明:过点E作
∵
∵,
∴
∴
∴
∴
请你利用“猪蹄模型”得到的结论或解题方法,完成下面的两个问题.
(1)如图,若,,求;
(2)如图,, BE平分, CF平分,,求.
19.(1)如图1,,,,则 ;
(2)如图2,,点在射线上运动,当点在、两点之间运动时,,,求与、之间的数量关系,并说明理由;
(3)在(2)的条件下,如果点在、两点外侧运动时(点与点、、三点不重合),请你直接写出与、之间的数量关系.
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